電気のおはなし
1-7 分岐回路とは
退避線のある駅に各駅停車の電車が近づくと本線から分岐された線路を通って目的のプラットホームへと向かい停車します。駅を出発した電車は分岐線路から本線へと合流していきます。
河川では山や池、湖などから流れ出た水が小川となり、合流を繰り返して川となり、川が合流を繰り返して大河となって海へと流れ込んでいきます。
電気配線では電源から流れ出た電流は、幹線を流れ、随所で支線へと分岐し、負荷へ流れ込む分岐回路を形成しています。各負荷を通った電流は、合流して電源へと戻っていきます。
これからこのような分岐回路の形成に使われている配線器具や配線材料の例をみていきましょう。
図1 分岐レールの例(線路)
オーディオ信号の分配ではピンジャックコネクタが、BNCコネクタを使った映像信号等の分配にはBNC分配コネクタが、アンテナからの高周波信号の分配にはアンテナ分配コネクタが使われています。
LAN信号の分配にはスイッチングハブが、USB信号の分配にはUSBハブが使われており、多くの情報機器類と分岐回路を形成しています。
- 図2 RCA2分配コネクタ
- 図3 BNC分配コネクタ
- 図4 アンテナ分配器(F型コネクタ用)
- 図5 8口スイッチングハブ(LAN用HUB)
- 図6 4口USBハブ
EPSとは
ビルのフロアの片隅に最上階から下の階まで貫通している配線や配管用の区域があります。この区域をEPSと呼んでいます。 Eはエレクトロ、Pはパイプかパワー、Sはスペースの頭文字で、電気パイプスペースともよばれています。
当初、EPSの用途は電気ケーブルの配線がメインでしたが現在では通信ケーブル、光ケーブルなどの配線が主役になっています。また、マンションでは水回りの配管や計器類も含めてEPSにまとめられています。
EPSは、フロアの片隅の壁の中に隠蔽されていることが多く、探しにくいのですが注意しているとEPSと名札の付いた扉をみかけることもあります。扉をあけると整然と多くのケーブルやパイプが施工されています。
図7 EPS内部の例
分岐幹線ケーブル
住宅やビルの電気配線も引き込み線から各部屋、オフィスへの分岐回路のかたまりといってもよいでしょう。この電気配線の工期を短縮し、品質を向上させるために導入されているのが分岐幹線ケーブルです。
分岐幹線ケーブルの先端に吊上治具を取り付け、最上階の天井に設けた滑車でEPSを通して引き上げます。 その後、分岐幹線ケーブルは各階のケーブルラック等に固定します。 各フロアのオフィス配線では分岐線ケーブルから積算電力量計へ配線され、エアコンや照明器具などの電気機器やコンセントやスイッチのような配線器具へと配線されて分岐回路を形成します。
設計図に沿って工場で製造されて現場に搬入される分岐線ケーブルは、施工期間の短縮と同時に施工品質も向上に寄与しています。
- 図8 吊上げられた分岐幹線ケーブル
- 図9 分岐幹線ケーブルの形状と各部名称
- 図10 吊上治具
分岐回路の動向
大手住宅メーカのプレハブ住宅でも分岐幹線ケーブルを使って電気配線をすることが増えてきています。 また、太陽光発電システムにおいては、多数の太陽電池モジュール間の接続とその直流配線に分岐ケーブルが使われています。 このように分岐回路用の配線器具や配線材料は、用途の多様化に対応し、進化を続けています。
図11 太陽光発電システムにおける分岐ケーブルの使用例
『電気のおはなし』の目次
第1章 電気回路
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1-1回路とは漢字が示す通り、回って戻って来る路が回路です。回路を循環しているものが電気なら電気回路、電子なら電子回路になります。
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1-2回路の種類電気回路には大電流、大電力の発電系、送電系からの大工場、大型ショッピングモールなどの受電系、一般家庭の受電系、パソコン、スマホなどのプリント基板のパターンを流れる小電流回路、ICやLSI内部の微小電流まで扱う電流の大小により多くの種類があります。
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1-3交流回路とは交流波形をした電圧や電流が電源から負荷に流れているのが交流回路です。
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1-4直流回路とは直流電源を使用している回路や部品、機器、設備の内部には直流回路が形成されています。直流電源には直流発電機、電池、交流から直流に変換する電源アダプターなど多くの種類があります。
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1-5並列回路とは工場の電動機や照明等の負荷への配線、オフィスの複写機、パソコン等の負荷への配線、住宅内のエアコン、家電品等の負荷への配線など電力会社から受電した電気を負荷へ供給している配線回路のほとんどが並列回路を形成しています。
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1-6直列回路とはスマホ、ノートパソコンなどの携帯電子機器ケースの内部には充電できる二次電池のホルダーが収納されています。 中
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1-7分岐回路とは退避線のある駅に各駅停車の電車が近づくと本線から分岐された線路を通って目的のプラットホームへと向かい停車します。
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1-8遮断回路とは地震や火災、風水害が発生した時や保守点検、工事安全確保が必要な場合や目的に達した時に電路と切り離し動作を行う回路に遮断回路があります。
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1-9プリント配線板とは電子回路や電気回路の配線の一部を印刷して展開した板をプリント配線板とよんでいます。
第2章 電気の測定
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2-1電気回路測定の心得電気回路の測定に入る前に測定する周囲の電場環境や磁場環境など周囲環境が電気回路や電子回路にどのような影響を与えているのかを調べておきたいと思います。
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2-2電圧の測定電圧の測定器はメーターの針で測定値を示す指針型のアナログ計器とLEDや液晶の表示器に測定値を数字で示すデジタル計器とにわけられます。
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2-3電流の測定電圧の測定で紹介した回路計(マルチメータ)の電流測定機能と測定範囲は機種によって異なっています。
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2-4抵抗の測定抵抗測定というと、Ωレンジへ切り替えて測定するテスタ、マルチメータをイメージしてしまいがちです。
第3章 回路計
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3-1テスター(回路計)とはテスターは、機種により装備している機能が異なりますが電気回路、電子回路の電圧や電流、電子部品の抵抗、容量などが手軽に測定できる便利な測定器です。
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3-2アナログテスターの使い方アナログテスターの電圧や電流の測定では測定部位にテストリードのテストピンをあてがいます。テストピンで取り出された電圧や電流は、切り替えつまみ
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3-3デジタルテスターの使い方デジタルテスターでも電圧や電流の測定ではアナログテスターと同じく測定部位にテストリードのテストピンをあてがいます。テストピンで取り出された電圧や電流は、切り替えつまみで切り替えられたスイッチ回路を通してAD変換器を中心とするLSIと周辺回路へ送られます。
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3-4自動車用テスターとスキャンツール現在の自動車は電気回路や電子回路やマイコン、センサーにより電子制御されています。今後、自動運転化が進むにつれてこの電子制御化傾向はさらに加速していくものと思われます。
第4章 電気用品
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4-1電気回路と関係のある法律とマーク電気回路と関係がある国内と海外の安全に関する法律や安全マークに数回にわたって解説していきます。
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4-2JIS日本工業規格とは今回は、電気回路に関係している電気設備、電気用品、電気部品、電気材料や機械部品などの標準化を定めている日本工業規格(JIS:Japan Industrial Standards)(以下JIS)について調べていきましょう。
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4-3電波法と技適マークについて電波を公平かつ能率的な利用を確保することによって、公共の福祉を増進することを目的として定められたのが電波法です。多くの政令や省令に詳細が定められています。
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4-4人工知能(AI)とは準備中
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4-5CEマーク準備中
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4-6ULマーク準備中
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4-7CSAマーク準備中
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4-8FCCマーク準備中
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4-9VCCIマーク準備中
第5章 発電
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5-1発電の種類準備中
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5-2水力発電準備中
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5-3風力発電準備中
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5-4火力発電準備中
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5-5地熱発電準備中
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5-6バイオマス発電準備中
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5-7原子力発電準備中
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5-8内燃機関発電準備中